Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе
Аўтатэрмы,  артыкула,  прылада аўтамабіля

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

У рухавіках унутранага згарання існуе два механізму, дзякуючы якім магчыма перасоўванне транспарту. Гэта газаразмеркавальны і крывашыпна-шатунный. Засяродзімся на прызначэнні КШМ і яго прыладзе.

Што такое крывашыпна-шатунный механізм рухавіка

Пад КШМ маецца на ўвазе камплект запчастак, якія ўтвараюць адзіны агрэгат. У ім сумесь з паліва і паветра ў пэўнай прапорцыі згарае і вылучае энергію. Механізм складаецца з двух катэгорый рухомых дэталяў:

  • Якія выконваюць лінейныя руху - поршань перамяшчаецца ўверх / ўніз ў цыліндры;
  • Якія выконваюць круцільныя руху - каленчаты вал і дэталі, устаноўленыя на ім.
Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Вузел, які злучае абодва тыпу дэталяў, здольны пераўтварыць адзін від энергіі ў іншай. Калі матор працуе аўтаномна, размеркаванне сіл ідзе ад двс да хадавой часткі. Некаторыя аўтамабілі дазваляюць перанакіраваць энергію назад - ад колаў да матор. Неабходнасць у гэтым можа ўзнікнуць, напрыклад, пры немагчымасці запусціць рухавік ад акумулятара. Механічная трансмісія дазваляе завесці машыну са штурхача.

Для чаго патрэбен крывашыпна-шатунный механізм рухавіка

КШМ прыводзіць у рух іншыя механізмы, без якіх немагчыма было б машыне ехаць. У электратранспарту электрычны матор дзякуючы энергіі, якую ён атрымлівае ад батарэі, адразу стварае кручэнне, якое паступае на вал трансмісіі.

Недахоп электрычных агрэгатаў у тым, што ў іх маленькі запас ходу. Хоць вядучыя вытворцы электрамабіляў і павысілі гэтую планку да некалькіх сотняў кіламетраў, пераважнай большасці аўтамабілістаў такі транспарт недаступны па прычыне яго дарагоўлі.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Адзіным танным рашэннем, дзякуючы якому магчыма перамяшчэнне на вялікія адлегласці і з вялікай хуткасцю, з'яўляецца аўтамабіль, абсталяваны ДВС. У ім выкарыстоўваецца энергія выбуху (а дакладней пашырэння пасля яго), каб прыводзіць у рух дэталі цыліндрапоршневай групы.

Прызначэнне КШМ у тым, каб забяспечыць раўнамернае кручэнне каленчатага вала пры прамалінейным перамяшчэнні поршняў. Ідэальнага кручэння пакуль немагчыма дасягнуць, аднак існуюць мадыфікацыі механізмаў, якія мінімізуюць рыўкі, якія ўтвараюцца пры рэзкіх штуршках поршняў. Прыкладам таму служаць 12-цыліндравыя рухавікі. Кут зрушэння кривошипов ў іх мінімальны, а спрацоўванне ўсёй групы цыліндраў размеркавана на большую колькасць інтэрвалаў.

Прынцып працы крывашыпна-шатунного механізму

Калі апісаць прынцып працы дадзенага механізму, то яго можна параўнаць з працэсам, які адбываецца падчас язды на ровары. Веласіпедыст па чарзе націскае на педалі, прыводзячы ў кручэнне вядучую зорачку.

Лінейнае рух поршня забяспечваецца згараннем ВТС у цыліндры. Падчас микровзрыва (ВТС ў момант падачы іскры моцна сціснута, таму і ўтворыцца рэзкі штуршок) газы пашыраюцца, выштурхваючы дэталь у крайняе ніжняе становішча.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Шатун звязваецца з асобным кривошипом на каленчатым вале. Інерцыя, а таксама ідэнтычны працэс, які адбываецца ў сумежных цыліндрах, забяспечваюць кручэнне коленвала. Поршань не замірае ў крайніх ніжняй і верхняй кропках.

Верціцца каленчаты вал звязаны з махавік, да якога падлучаецца фрыкцыйная паверхня скрынкі перадач.

Пасля завяршэння такту працоўнага ходу для выканання іншых тактаў матора поршань прыводзіцца ў рух ужо за кошт абаротаў вала механізму. Яно магчыма дзякуючы выкананню такту працоўнага ходу ў сумежных цыліндрах. Каб мінімізаваць рыўкі, шатунные шыйкі кривошипов зрушаныя адносна адзін аднаго (ёсць мадыфікацыі з радным размяшчэннем шыек).

прылада КШМ

Крывашыпна-шатунный механізм ўключае вялікая колькасць дэталяў. Умоўна іх можна аднесці да двух катэгорыях: выконваюць рух і тыя, якія ўвесь час застаюцца зафіксаванымі на адным месцы. Адны выконваюць рознага роду руху (паступальныя або вярчальныя), а іншыя служаць формай, у якіх забяспечваецца акумуляванне патрэбнай энергіі або апорай для гэтых элементаў.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Вось якія функцыі выконваюць усе элементы крывашыпна-шатунного механізму.

Блок картэра

Адліты з трывалага металу (у бюджэтных аўто - чыгун, а ў больш дарагіх - алюмініевы або іншы сплаў) блок. У ім зробленыя неабходныя адтуліны і каналы. Па каналах цыркулюе астуджальная вадкасць і маторнае масла. Тэхнічныя адтуліны дазваляюць злучыць ключавыя элементы матора ў адну канструкцыю.

Самыя вялікія адтуліны - самі цыліндры. У іх змяшчаюцца поршні. Таксама канструкцыя блока мае апоры для апорных падшыпнікаў коленвала. У ГБЦ размяшчаецца газаразмеркавальны механізм.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Выкарыстанне чыгуну або алюмініевага сплаву абумоўлена тым, што гэты элемент павінен вытрымліваць вялікія механічныя і тэрмічныя нагрузкі.

У ніжняй частцы картэра размешчаны паддон, у якім запасіцца алей пасля змазкі ўсіх элементаў. Каб у паражніны не стваралася празмернае ціск газаў, канструкцыя мае вентыляцыйныя каналы.

Існуюць аўтамабілі з мокрым або сухім картэрам. У першым выпадку алей збіраецца ў паддоне і застаецца ў ім. Гэты элемент з'яўляецца рэзервуарам для плота і захоўвання змазкі. У другім выпадку алей сцякае ў паддон, але помпа адпампоўвае яго ў асобны бачок. Такая канструкцыя прадухіліць поўную страту алею пры прабоі паддона - выцеча толькі невялікая частка змазкі пасля таго, як матор будзе заглушаны.

цыліндр

Цыліндр - яшчэ адзін нерухомы элемент матора. Па сутнасці, гэта адтуліну са строгай геаметрыяй (поршань павінен ідэальна змяшчацца ў яго). Яны таксама ставяцца да цыліндрапоршневай групе. Аднак у крывашыпна-шатунный механізмам цыліндры выконваюць функцыю накіроўвалых. Яны забяспечваюць строга выверанае перасоўванне поршняў.

Памеры дадзенага элемента залежаць ад асаблівасцяў матора і велічыні поршняў. Сценкі ў версе канструкцыі сутыкаюцца з максімальнай тэмпературай, якая толькі можа узнікаць у рухавіку. Таксама ў так званай камеры згарання (надпоршневое прастора) адбываецца рэзкае пашырэнне газаў пасля ўзгарання ВТС.

Для прадухілення празмернага зносу сценак цыліндраў пры высокіх тэмпературах (у некаторых выпадках яна можа рэзка павышацца да 2 500 градусаў) і вялікага ціску, яны змазваюцца. Паміж ўшчыльняючымі кольцамі і цыліндрам утвараецца тонкая алейная плёнка, якая прадухіляе кантакт металічных частак. Яшчэ для зніжэння сілы трэння унутраная паверхня цыліндраў апрацоўваецца спецыяльным саставам, і паліруецца да ідэальнай ступені (таму паверхня называецца люстэркам).

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Існуе два тыпу цыліндраў:

  • Сухі тып. У асноўным у машынах выкарыстоўваюцца менавіта такія цыліндры. Яны з'яўляюцца часткай блока і выглядаюць у выглядзе адтулін, зробленых у корпусе. Каб метал астуджаўся, з вонкавага боку цыліндраў зробленыя каналы для цыркуляцыі ахладжаючай вадкасці (кашуля двс);
  • Мокры тып. У гэтым выпадку цыліндры будуць асобна выкананымі гільзамі, якія ўстаўляюцца ў адтуліны блока. Яны надзейна ўшчыльняюцца, каб у працэсе працы агрэгата не ўтвараліся дадатковыя вібрацыі, з-за чаго дэталі КШМ будуць выходзіць з ладу занадта хутка. Такія гільзы з вонкавага боку кантактуюць з ОЖ. Падобная канструкцыя матора больш згодлівая рамонце (напрыклад, пры адукацыі глыбокіх драпін гільзу проста мяняюць, а не растачивают і шліфуюць адтуліны блока падчас капиталки матора).

У V-вобразных маторах часта цыліндры не размешчаны сіметрычна адносна адзін аднаго. Гэта абумоўлена тым, што адзін шатун абслугоўвае адзін цыліндр, і ён мае асобнае месца на коленвале. Аднак ёсць і мадыфікацыі з двума шатунамі на адной шатунной шыйцы.

блок цыліндраў

Гэта самая вялікая частка канструкцыі рухавіка. Уверсе гэтага элемента усталёўваецца галоўка блока цыліндраў, а паміж імі знаходзіцца пракладка (навошта яна патрэбна і як вызначыць яе няспраўнасць, чытайце ў асобным аглядзе).

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

У галоўцы блока цыліндраў зробленыя паглыблення, якія фарміруюць асаблівую паражніну. У ёй сціснутая паветрана-паліўная сумесь запальваецца (часта яе называюць камерай згарання). Мадыфікацыі матораў на вадзяным астуджэнні будуць абсталёўвацца галоўкай з каналамі для цыркуляцыі вадкасці.

драбы рухавіка

Ўсе нерухомыя часткі КШМ, злучаныя ў адну канструкцыю, называюцца драбамі. Гэтая частка ўспрымае асноўную сілавую нагрузку ў працэсе працы рухомых частак механізму. У залежнасці ад таго, як замацаваны рухавік у маторным адсеку, драбы ўспрымае таксама нагрузкі і ад кузава ці рамы. У працэсе руху гэтая частка таксама сутыкаецца з уздзеяннем трансмісіі і хадавой часткі машыны.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Каб прадухіліць перасоўванне ДВС падчас разгону, тармажэння або манеўравання, драбы моцна фіксуецца нітамі да апорнай часткі транспартнага сродку. Для ліквідацыі вібрацый на месцы злучэння выкарыстоўваюцца падушкі рухавіка, зробленыя з гумы. Іх форма залежыць ад мадыфікацыі рухавіка.

Калі машына перамяшчаецца па няроўнай дарозе, на кузаў аказваецца нагрузка скрута. Каб матор не ўспрымаў такія нагрузкі, звычайна яго мацуюць у трох кропках.

Усе астатнія часткі механізму з'яўляюцца рухомымі.

поршань

Уваходзіць у склад поршневай групы КШМ. Форма поршняў таксама можа адрознівацца, але ключавы момант - яны выкананы ў выглядзе шклянкі. Верхнюю частку поршня называюць галоўкай, а ніжнюю - спадніцай.

Галоўка поршня - самая тоўстая частка, так як яна ўспрымае на сябе тэрмічную і механічную нагрузку пры ўзгаранні паліва. Тарэц таго элемента (дно) можа мець розную форму - плоскую, выпуклую або ўвагнутую. Гэтая частка фармуе памеры камеры згарання. Нярэдка сустракаюцца мадыфікацыі з паглыбленнямі рознай формы. Усе гэтыя тыпы дэталі залежаць ад мадэлі ДВС, прынцыпу падачы паліва і г.д.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Па баках поршня зробленыя канаўкі для ўстаноўкі ўшчыльняючымі кольцаў. Ніжэй гэтых проточек маюцца паглыблення для адводу алею ад дэталі. Спадніца часцей за ўсё мае форму авала, і асноўная яе частка - накіроўвалая, якая прадухіляе клін поршня ў выніку тэрмічнага пашырэння.

Каб кампенсаваць сілу інэрцыі, поршні вырабляюцца з лёгкасплаўных матэрыялаў. Дзякуючы гэтаму яны маюць невялікі вагу. Дно дэталі, таксама як сценкі камеры згарання, сутыкаюцца з максімальнымі тэмпературамі. Аднак дадзеная дэталь не астуджаецца пры дапамозе цыркуляцыі ОЖ ў кашулі. З-за гэтага алюмініевы элемент схільны моцнаму пашырэнню.

Для прадухілення закліноўвання поршань астуджаецца алеем. У многіх мадэлях аўто змазка падаецца натуральным шляхам - алейны туман асядае на паверхні і сцякае назад у поддон. Аднак сустракаюцца рухавікі, у якіх алей падаецца пад напорам, забяспечваючы лепшы цеплаадвод ад нагрэтай паверхні.

поршневыя кольцы

Поршневае кольца выконвае сваю функцыю ў залежнасці ад таго, у якой частцы галоўкі поршня яно ўсталявана:

  • Компрессіонные - самыя верхнія. Яны забяспечваюць ўшчыльненне паміж сценкамі цыліндру і поршня. Іх прызначэнне - не даць газам з надпоршневого прасторы пракрасціся ў картэр. Каб палегчыць ўстаноўку дэталі, у ёй зроблены разрэз;
  • Маслосъемные - забяспечваюць выдаленне лішку алею са сценак цыліндру, а таксама прадухіляюць трапляння змазкі ў надпоршневое прастору. Гэтыя кольцы маюць спецыяльныя канаўкі, якія палягчаюць адвод алею да дрэнажным проточку поршня.
Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Дыяметр кольцаў заўсёды больш дыяметра цыліндру. Дзякуючы гэтаму яны забяспечваюць пляцоўка ў цыліндрапоршневай групе. Каб ні газы, ні масла не прасочваліся праз замкі, кольцы размяшчаюцца на сваіх месцах са зрушэннем прарэзаў адносна адзін аднаго.

Матэрыял, які выкарыстоўваецца для вырабу кольцаў, залежыць ад іх прымянення. Так, компрессіонные элементы часцей за ўсё выкананы з чыгуну высокай трываласці і мінімальным утрыманнем прымешак, а маслосъемные - з высоколегированной сталі.

поршневай палец

Гэтая дэталь дазваляе замацаваць поршань на шатунные. Выглядае ён у выглядзе полай трубкі, якая змяшчаецца пад галоўкай поршня ў бобышку і адначасова праз адтуліну галоўкі шатуна. Каб палец ня ссоўваўся, яго фіксуюць стопарнымі кольцамі з абодвух бакоў.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Падобная фіксацыя дазваляе пальцу свабодна пракручвацца, што зніжае супраціў руху поршня. Гэта таксама прадухіляе адукацыю выпрацоўкі толькі на месцы мацавання ў поршні або шатун, што значна падаўжае працоўны рэсурс дэталі.

Для прадухілення зносу з прычыны сілы трэння дэталь вырабляюць з сталі. А для большай устойлівасці да тэрмічных нагрузак яе першапачаткова загартоўваюць.

шатун

Шатун ўяўляе сабой тоўстую цягу з рэбрамі калянасці. З аднаго боку ў ім маецца поршневая галоўка (адтуліну, у якое ўстаўляецца палец поршня), а з другога - книвошипная галоўка. Другі элемент з'яўляецца разборным, каб дэталь можна было зняць ці ўсталяваць на шыйку кривошипа каленчатага вала. У ім маецца вечка, якая мацуецца да галоўцы пры дапамозе нітаў, а для прадухілення дачаснага зносу дэталяў, у яго ўсталёўваецца укладыш з адтулінамі для змазкі.

Укладыш ніжняй галоўкі называецца шатунный падшыпнікам. Ён выкананы з двух сталёвых пласцін з выгінастымі вусікамі для фіксацыі ў галоўцы.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Каб знізіць сілу трэння ўнутранай часткі верхняй галоўкі, у яе запрасоўваецца бронзавая ўтулка. Калі яна зносіцца, не трэба будзе змяняць увесь шатун. Ва ўтулцы маюцца адтуліны для падачы алею на палец.

Існуе некалькі мадыфікацый шатуноў:

  • Бензінавыя маторы часцей за ўсё абсталёўваюцца шатунамі з размяшчэннем раздыма галоўкі пад прамым вуглом адносна восі шатуна;
  • Дызельныя ДВС маюць шатуны з касым раздымам галоўкі;
  • V-вобразныя рухавікі нярэдка абсталёўваюцца спаранымі шатунамі. Другарадны шатун другога шэрагу фіксуецца на асноўным пры дапамозе пальца па тым жа прынцыпе, што і да поршня.

каленчаты вал

Гэты элемент складаецца з некалькіх кривошипов са змешчаным размяшчэннем шатунных шыек адносна восі карэнных шыек. Аб розных тыпах коленвале і іх асаблівасцях ўжо ёсць асобны агляд.

Прызначэнне гэтай дэталі - пераўтварыць паступальны рух ад поршня ў вярчальны. Шатуны шыйка кривошипа злучаецца з ніжняй галоўкай шатуна. У двух або некалькіх месцах коленвала маюцца карэнныя падшыпнікі, якія прадухіляюць адукацыю вібрацыі прычыны незбалансаванага кручэння кривошипов.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

Большасць каленчатых валаў аснашчаны процівагамі, гасячы цэнтрабежныя сілы, якія дзейнічаюць на карэнныя падшыпнікі. Дэталь вырабляецца шляхам ліцця або выточвалі на такарных станках з адзінай даўбешкі.

На шкарпэтцы коленвала мацуецца шкіў, які прыводзіць у рух газаразмеркавальны механізм і іншае абсталяванне, напрыклад, помпу, генератар і прывад кандыцыянера. На хваставік маецца фланец. Да яго мацуецца махавік.

Махавік

Дэталь, якая мае форму дыска. Аб формах і тыпах розных Махавікоў і аб іх адрозненнях таксама прысвечана асобны артыкул. Ён неабходны для пераадолення супраціву сціску ў цыліндрах, калі поршань выконвае такт сціску. Гэта забяспечваецца дзякуючы інэрцыі верціцца чыгуннага дыска.

Крывашыпна-шатунный механізм рухавіка: прылада, прызначэнне, як працуе

На тарцы дэталі зафіксаваны зубчасты вянок. Да яго далучаецца шасцярэнька бендикса стартара ў момант запуску рухавіка. З боку, процілеглай фланцу, паверхню махавіка датыкаецца з дыскам счаплення кошыка трансмісіі. Максімальная сіла трэння паміж гэтымі элементамі забяспечвае перадачу крутоўнага моманту на вал скрынкі перадач.

Як бачна, крывашыпна-шатунный механізм мае складанае прылада, з-за чаго рамонт агрэгата павінен выконвацца выключна прафесіяналамі. Каб падоўжыць рэсурс рухавіка, вельмі важна прытрымлівацца рэгламенту планавага тэхнічнага абслугоўвання аўто.

Дадаткова паглядзіце відэаагляд аб КШМ:

Крывашыпна-шатунный механізм (КШМ). асновы

Пытанні і адказы:

Якія дэталі ўваходзяць у крывашыпна шатунны механізм? Нерухомыя дэталі: блок цыліндраў, галоўка блока, гільзы цыліндраў, укладышы і карэнныя падшыпнікі. Рухомыя дэталі: поршань з кольцамі, палец поршня, шатун, коленвал і махавік.

Як называецца гэтая дэталь КШМ? Гэта кривошипно-шатунны механізм. Ён пераўтворыць зваротна-паступальныя рухі поршняў у цыліндрах у круцільныя рухі коленвала.

Якую функцыю выконваюць нерухомыя дэталі КШМ? Гэтыя дэталі адказваюць за дакладны кірунак рухомых дэталяў (напрыклад, вертыкальнае перасоўванне поршняў) і надзейную фіксацыю іх для кручэння (напрыклад, карэнныя падшыпнікі).

Дадаць каментар